- •Содержание
- •ПредислоВие
- •Введение
- •1. Основные понятия и принципы автоматического управления
- •Понятие об управлении и регулировании
- •1.2. Объект автоматического управления. Алгоритм управления
- •1.3. Принципы автоматического управления
- •1.3.1. Принцип разомкнутого управления
- •1.3.2. Принцип управления по возмущению
- •1.3.3. Принцип управления по отклонению
- •1.4. Классификация автоматических систем
- •2. Модели линейных асу и их элементов
- •2.1. Понятие о моделях асу
- •2.2. Общие сведения о статических и динамических характеристиках асу и ее звеньев
- •2.3. Передаточная функция
- •2.4. Переходная и весовая функции
- •2.5. Частотная передаточная функция
- •Воспользовавшись известными записями формулы Эйлера
- •2.5. Типовые динамические звенья
- •2.5.1. Апериодическое звено первого порядка
- •2.5.2. Звенья второго порядка
- •Апериодическое звено второго порядка
- •Колебательное звено
- •Консервативное звено
- •2.5.3. Интегрирующее звено
- •3. Устойчивость линейных асу
- •3.1. Основные понятия устойчивости
- •3.2. Связь устойчивости с корнями характеристического уравнения
- •3.3. Критерии устойчивости
- •Литература
Содержание
Предисловие……………………………………………………………... |
4 |
Введение…………………………………………………………………... |
6 |
1. Основные понятия и принципы автоматического управления |
11 |
1.1. Понятие об управлении и регулировании………………………….. |
11 |
1.2. Объект автоматического управления. Алгоритм управления ……. |
13 |
1.3. Принципы автоматического управления …………………………... |
18 |
1.4. Классификация автоматических систем …………………………… |
27 |
|
|
2. Модели линейных АСУ и их элементов…………………………… |
30 |
2.1. Понятие о моделях АСУ …………………………………………….. |
30 |
2.2. Общие сведения о статических и динамических |
|
характеристиках АСУ и её звеньев ………………………………... |
33 |
2.3. Передаточная функция ……………………………………………… |
44 |
2.4. Переходная и весовая функция ……………………………………... |
48 |
2.5. Частотная передаточная функция …………………………………... |
49 |
2.6. Типовые динамические звенья ……………………………………… |
52 |
2.7. Соединения звеньев и преобразование структурных схем ……….. |
59 |
|
|
3. Устойчивость линейных АСУ ……………………………………… |
65 |
3.1. Основные понятия устойчивости …………………………………... |
65 |
3.2. Связь устойчивости с корнями характеристического уравнения … |
69 |
3.3. Критерии устойчивости ……………………………………………... |
71 |
|
|
Литература ………………………………………………………………. |
75 |
ПредислоВие
Дисциплина «Теория автоматического управления (ТАУ)», входящая в блок нормативных учебных дисциплин образовательно-профессиональной программы подготовки бакалавров по направлению 0925 – «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии», является теоретической базой для анализа и синтеза АСУ. За последние три десятилетия издано большое количество учебников и монографий по ТАУ. Все они отличаются большим объемом и не учитывают того обстоятельства, что учебный план отводит студентам весьма ограниченное время на изучение этой дисциплины. Не отрицая необходимости изучения этих объемных и глубоких книг, авторы считают, что наряду с ними студентам было бы удобно и полезно иметь компактные учебные пособия, в которых в сжатой, но не упрощенной, форме без громоздких строгих выводов излагались бы основные положения ТАУ. Такие пособия могли бы сориентировать студентов в сложном и разнообразном материале дисциплины и стать той площадкой, с которой они могли бы более уверенно пускаться в штудирование более подробных учебников. Собственно говоря, именно так и строится лекционный курс по ТАУ в технических вузах.
Весь учебный материал «Теории автоматического управления» разбит на 13 разделов, представляющих собой логически, методически и организационно завершенные модули.
Первый модуль вводит общие понятия и принципов построения систем автоматического управления и регулирования. В следующих четырех рассматриваются статические и динамические характеристики линейных непрерывных АСУ, методы их анализа и синтеза. Материал этих первых пяти модулей и охватывает настоящее пособие, которое состоит из двух частей. Следует сказать, что в нём не излагаются некоторые методы анализа и синтеза линейных систем, традиционно присутствующие в учебниках по ТАУ, но утратившие в настоящее время актуальность: например, построение переходных процессов по трапецеидальным вещественным частотным характеристикам, метод корневого годографа и др.
Естественным дополнением данного пособия являются [Методические указания к выполнению практических работ по линейным АСУ / Сост.: Г.С. Щербина, О.Е. Потап, А.П. Егоров. – Днепропетровск: ГИПОмет, 2003. – 56 с.], в которых предложены варианты практических заданий и описана методика учебного компьютерного моделирования линейных АСУ и их элементов.
В целом предлагаемый комплект пособий включает следующие изданные и запланированные к изданию учебные пособия, обеспечивающие остальные модули дисциплины:
ТАУ. Линейные непрерывные АСУ. Часть ІІ / Г.С. Щербина, А.П. Егоров, О.Е. Потап, С.В. Бейцун. – Днепропетровск: НМетАУ, 2007. – 56 с. (модули 4,5);
Импульсные и цифровые АСУ (модуль 6);
Щербина Г.С., Потап О.Е., Бейцун С.В. ТАУ. Нелинейные АСУ. – Днепропетровск: НМетАУ, 2007. – 72 с. (модуль 7);
Статистическая динамика АСУ (модуль 8);
Адаптивные АСУ (модуль 9);
Кирсанов В.В., Щербина Г.С., Егоров А.П. Оптимальные системы управления. Часть І. – Днепропетровск: НМетАУ, 2005. – 85 с. (модули 10, 11);
Оптимальные системы управления. Часть ІІ. / В.В. Кирсанов, А.П. Егоров, Г.С. Щербина и др. – Днепропетровск: НМетАУ, 2007. – 106 с. (модуль 12);
Кирсанов В.В., Егоров А.П., Щербина Г.С. Оптимальные системы управления: Конспект лекций и методические указания к выполнению практических занятий. – Днепропетровск: ГИПОпром, 2004. – 69с. (модули 10, 11, 12);
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Теория автоматического управления» для студентов напрвления подготовки 0925 / Сост.: Г.С. Щербина, А.П. Егоров, О.Е. Потап и др. – Днепропетровск: НМетАУ, 2002. – 24 с. (модуль 13).
Помимо указанных пособий кафедрой автоматизации производственных процессов НМетАУ в качестве пособия по выполнению индивидуальных заданий и контрольных работ подготовлен к изданию сборник задач по теории автоматического управления с примерами их решения.
Практикум по ТАУ предполагает использование современных пакетов прикладных программ для моделирования динамических систем на ПЭВМ.